9.2. Основные понятия (сайт, сокет, сервер, клиент). Web как пример архитектуры «клиент-сервер»

WWW (World Wide Web, Всемирная паутина) — самый популяр­ный сервис Интернет, который определил столь массовое обращение к ресурсам сети. В самом общем плане WWW — это система Web-сер­веров, поддерживающая форматированные специальным образом до­кументы (HTML-доку менты).

Служба WWW реализована в виде клиент-серверной архитектуры. Пользователь с помощью клиентской программы (браузера) осущест­вляет запрос к той или иной информации на сервере, а web-сервер об­служивает запрос браузера.

Браузер (навигатор) — это программа с графическим интерфейсом, которая обеспечивает обращение к искомому ресурсу на сервере по его URL. Браузер считывает запрашиваемый документ, форматирует его для представления пользователю и демонстрирует на клиентском ком­пьютере.

Документ, доступный через Web, называют web-страницей, а груп­пы страниц, связанных общим именем, темой и объединенных навигационно, — web-сайтами. Структуру web-сайта определяет система ги­перссылок. Страницы на сайте могут иметь линейную древовидную структуру, но чаще на каждой странице имеется несколько ссылок, что и позволяет говорить о структуре «паутина». Первую страницу, которую видит пользователь при обращении на тот или иной ресурс, называют стартовой, домашней или индексной страницей (home page).

Гипертекст (Hypertext) — это документ (в первую очередь тексто­вый), содержащий гиперссылки. Гиперссылка — это связь слова или содержащегося в документе изображения с другим ресурсом, которым может быть как еще один документ, так и раздел текущего документа. Подобные «связанные» слова или картинки документа, как правило, выделяются по оформлению из общего текста. Общепринятой являет­ся практика подчеркивания слова или предложения, связанного гипер­ссылкой. Щелчок на гиперссылке приводит к тому, что браузер вызы­вает и размещает в своем окне документ, на который указывает гиперссылка. Таким образом, благодаря гипертексту web-страница при­обретает свойство некоторой интерактивности.

Практическое применение идеи и сам термин «гипертекст» появил­ся с возникновением электронных документов, задолго до появления службы WWW. Поскольку современные электронные документы со­держат не только текст, но и мультимедиа-информацию (графика, звук), в качестве ссылок стали использовать не только текстовые, но и графи­ческие объекты — понятие гипертекста было расширено до понятия гипермедиа. Гипермедиа — это метод организации мультимедиа-информа­ции на основе ссылок на разные типы данных.

Гипертекстовый документ представляет собой описание структуры и содержания документа, отображаемого в окне Интернет-браузера. Это описание создается посредством команд, сформированных на языке HTML (HyperText Markup Language — язык гипертекстовой разметки). Эти команды могут интерпретироваться и выполняться программой браузером, таким, например, как Microsoft Internet Explorer. Интерпретируя команды HTML, браузер создает визуальное изобра­жение документа, собирая его из отдельных объектов и формируя web-страницу.

Гипертекстовые документы размещаются на web-серверах в виде файлов, содержащих отдельные web-страницы и образующих web-сайт. Web-сайт — это специальная папка, размещенная на web-сервере, в ко­торой размещены файлы, содержащие текстовую информацию по какой-либо теме, а также информацию в виде рисунков, графиков, фотографий, анимационных изображений и звуковых эффектов. В этих файлах содержатся описания web-страниц на одном из языков размет­ки гипертекста — HTML или XML. Файлы имеют одно из следующих расширений: html, htm, xml. Существует три типа web-сайтов:

— создаваемые на web-сервере поставщика услуг Internet;

— создаваемые в интрасети как web-узлы группы;

— виртуальный web-сайт, который может быть создан на жестком диске автономного компьютера, не подключенного к какой-либо сети.

Информация на web-сайте размещается в виде отдельных страниц. Каждая web-страница имеет вполне определенное содержательное и функционально законченное назначение. Поэтому такие страницы называют информационными статьями. Все страницы (статьи) опреде­ленным образом связаны друг с другом так, чтобы обеспечить пользо­вателю удобный переход от страницы к странице и быстрый поиск интересующей его информации. Как правило, эта связь организуется по принципу родовых (иерархических) или сетевых отношений.

Родовые отношения обеспечивают удобство при просмотре со­держимого web-узла от общего к частному. Сетевые отношения созда­ются в тех случаях, когда целесообразно иметь возможность переходить с одних на другие страницы, для получения справочной либо уточняю­щей информации.

Каждая web-страница хранится в отдельном файле. Связь между web-страницами (файлами), обеспечивающая быстрый переход с одной страницы на другую и эффективный поиск нужной информации, уста­навливается с помощью гиперссылок.

Одна из страниц выполняет роль главной. В ней должна содер­жаться информация о тематической направленности проекта, а также элементы, обеспечивающие навигацию по страницам и поиск нужной информации. Именно эта страница будет отображаться первой на дис­плее пользователя. Так, если в адресную строку браузера ввести, напри­мер, DNS адрес http://www.fa.ru, то на самом деле будет сформирован URL адрес HTTP://www.fa.ru/index.htm и будет выполнена попытка найти и загрузить web-страницу именно с таким URL адресом. Поэто­му файл, в котором хранится первая web-страница и с которой посети­тель начнет движение по страницам узла, используя гинерссылки, должен иметь имя index.htm.

Папка web-сайта внутри себя должна содержать еще одну папку. Эта папка служит для хранения файлов, содержащих какие-либо гра­фические изображения, которые предполагается отображать на web-страницах.

Возможности языка HTML таковы, что он обеспечивает только описание структуры HTML документа. Он, собственно, не является языком программирования. Для создания интерактивных гипертексто­вых документов кроме языка HTML служат так называемые сценарии, представляющие собой программы, которые создаются на языках про­граммирования, обеспечивающих их интерпретацию и выполнение браузером. Существует две разновидности таких языков — JavaScript и VBScript. Поэтому для того, чтобы создавать интерактивные гипер­текстовые страницы, необходимо использовать язык HTML и один из приведенных языков программирования.

Для обеспечения сетевых коммуникаций используются сокеты. Сокет - это конечная точка сетевых коммуникаций. Каждый использующийся сокет имеет тип и ассоциированный с ним процесс. Сокеты существуют внутри коммуникационных доменов. Домены - это абстракции, которые подразумевают конкретную структуру адресации и множество протоколов, которое определяет различные типы сокетов внутри домена. Примерами коммуникационных доменов могут быть: UNIX домен, Internet домен, и т.д.

В Internet домене сокет - это комбинация IP адреса и номера порта, которая однозначно определяет отдельный сетевой процесс во всей глобальной сети Internet. Два сокета, один для хоста-получателя, другой для хоста-отправителя, определяют соединение для протоколов, ориентированных на установление связи, таких, как TCP.

Среда клиент-сервер.

Раньше сетевые системы основывались на модели централизован­ных вычислений, в которой один мощный сервер - мейнфрейм вы­полнял основную работу в сети, а пользователи получали доступ к нему при помощи недорогих и низкопроизводительных компьюте­ров - терминалов. В результате развития персональных компьюте­ров централизованную модель заменила модель клиент-сервер, пре­доставляющая при той же производительности возможности сетевой обработки данных.

В настоящее время большинство сетей использует модель клиент-сервер. Сеть архитектуры клиент-сервер — это сетевая среда, в кото­рой компьютер-клиент инициирует запрос компьютеру-серверу, вы­полняющему этот запрос. Рассмотрим работу модели на примере системы управления БД — приложения, часто используемого в среде клиент-сервер. В модели клиент-сервер ПО клиента используется язык структурированных запросов SQL (Structured Query Language), кото­рый переводит запрос с языка, понятного пользователю, на язык, понятный машине. SQL близок к естественному английскому.

Клиент (пользователь) генерирует запрос с помощью интерфейс­ного приложения, которое обеспечивает интерфейс пользователя, формирует запросы и отображает данные, полученные с сервера. В клиент-серверной среде сервер не наделяется пользовательским ин­терфейсом. Представлением данных в удобной форме занимается сам клиент. Компьютер-клиент получает инструкции от пользователя, готовит их для сервера, а затем по сети посылает ему запрос. Сервер обрабатывает запрос, проводит поиск необходимых данных и отсы­лает их клиенту. Клиент в удобной для пользователя форме отобра­жает полученную информацию. В клиент-серверной среде пользова­тель компьютера-клиента имеет дело с экранной формой. В ней он задает необходимые параметры информации. Интерфейсная часть одну и ту же информацию может представлять в различном виде.

Сервер в клиент-серверной среде обычно предназначен для хра­нения данных и управления ими. Именно сервер выполняет боль­шинство операций с данными. Сервер называют также прикладной частью модели клиент-сервер, так как именно он выполняет запро­сы клиентов. Обработка данных на сервере состоит из их сортировки, извлечения затребованной информации и отправки ее по адресу пользователя. ПО предусматривает также обновление, удаление, до­бавление и защиту информации.

Технология клиент-сервер создает мощную среду, обладающую множеством реальных преимуществ. В частности, хорошо спланиро­ванная клиент-серверная система обеспечивает относительно недо­рогую платформу, которая обладает в то же время вычислительными возможностями мэйнфрейма и легко настраивается на выполнение конкретных задач. Кроме того, в среде клиент-сервер резко умень­шается сетевой трафик, так как по сети пересылаются только резуль­таты запросов. Файловые операции выполняются в основном более мощным сервером, поэтому запросы лучше обслуживаются. Это оз­начает, что нагрузка на сеть распределяется более равномерно, чем в традиционных сетях на основе файл-сервера. Уменьшается потреб­ность компьютеров-клиентов в ОЗУ, так как вся работа с файлами выполняется на сервере. По этой же причине на компьютерах-кли­ентах уменьшается потребность в дисковом пространстве. Упро­щается управление системой, контроль ее безопасности становится проще, так как все файлы и данные размещаются на сервере. Упро­щается резервное копирование.

Как и любая другая сеть, Интернет состоит из множества компь­ютеров, соединенных между собой линиями связи, и установленно­го на этих компьютерах программного обеспечения.

Тип программного обеспечения определяется идеологией, называемой и описанной выше клиент/сервером, которая составляет основу всех серви­сов Интернета. Каждая операция в сети Интернет состоит из взаи­модействия трех элементов: клиента, сервера, сети Интернет.

Под словом «клиент» подразумевают программы, при помощи которых индивидуальный пользователь обращается к тому или ино­му сервису сети Интернет. Слово «сервер» сегодня имеет несколько значений. Это может быть программа, которая предоставляет кли­ентам различные данные, компьютер, на котором выполняется эта программа, или же сочетание компьютера и программы.

WWW — это глобальная гипертекстовая система, организован­ная на базе Internet. WWW представляет собой механизм, при по­мощи которого связывается информация, доступная посредством многочисленных Web-серверов во всем мире. Web-сервер — это про­грамма, которая умеет получать http-запросы и выполнять в соответ­ствии с этими запросами определенные действия, например запус­кать приложения и генерировать документы.